Bağışlarınız İçin Hesap Numaramız DOHAD - İs Bankası Gayrettepe Şubesi - 529030

DEPREM DALGALARI NE İŞE YARAR? 

Prof.Dr.Uğur KAYNAK*

Mart-2002

Yerkürenin iç yapısının aydınlatılması için Gravite, Manyetik, Sismik ve Isıl... verilerden yararlanılır. Bunların içinde en büyük pay Sismik verilerdir. İşte size burada biraz da dramatize ederek, çok dersler alınabilecek bir örnek sunuyorum:
Günlerden bir gün, Hollanda'da bir Manastırda, Başrahibe hanımefendi, çalışkan öğrencilerinden biri olan Rahibe LEHMANN'ı çağırarak, (Sanki başka diyecek bir şey yokmuş gibi)

-Kızım sen de şu yüzbinlerce deprem sinyali ile uğraş.
Der. Ve büyük bir keşif'in hikâyesi böyle başlar. Evet böyle başlar çünkü batıda bazı din adamları İncil ile anlatamadıkları şeyleri artık pozitif bilimle anlatmaya çalışmaktadırlar.

Genç Rahibe hemen işe koyulur. Potsdam Gözlem Evinin 30-40 yıllık kayıtlarının içine dalar. Özellikle deprem dalgalarının varış zamanları ile ve polarizasyon yetenekleri ile uğraşmaya başlar. Bu sırada ünlü Fransız Jeofizikçisi GUTENBERG'den çok yararlanır. Zira GUTENBERG deprem ışınlarının polarizasyonu ile oluşan ve sıvılarda ilerleyemeyen Sekonder "S" dalgalarından yararlanır. Şekil-1'de 103° lik sismik ışından sonra 142° ye kadar Primer "P" Dalgasının, 180° ye kadar da Sekonder "S" Dalgasının yok olduğunu görür. Her iki taraftan bu Direkt P ve Direkt S dalgasının yok olduğu kısıma "Sismik Gölge Bölgesi" adı verilir. Bu olayın tek açıklaması ise 2890 km derinlikte Sıvı Bir Çekirdek' in varlığıdır. (Şekil-1)

Rahibe LEHMANN'ın dikkatini iki ışın çeker. Bunlardan biri 180° lik çapsal ışın, bir diğeri ise P Dalgası Gölge Bölgesi içinde fark edilen tek Direkt P Dalgası olan 115° 'lik ışınıdır. (Şekil-1) Her iki ışının da sıradışı davranışları vardır. Bu sıradışı davranışların, bilinenlerin dışında bir açıklaması olması gerekir. Öyleyse Yerkürenin derinliklerinde bilmediğimiz bir şeyler var demektir. 

Öncelikle 180° 'lik ışın, GUTENBERG'in kesin olarak varlığını ispatladığı Sıvı Çekirdeğin elastik parametrelerine tam uygun olarak Yerkürenin karşı tarafına 49 dakikada varması gerekirken 47 dakikada ulaşmaktadır. Yani beklenilen zamandan 2 dakika erken varmaktadır. Böyle bir olgu yalnızca P dalgasını hızlandıran bir ortamın varlığında geçerlidir. P dalgası ise aynı malzemenin katısında daha hızlı ilerlemektedir. Öyleyse Sıvı Çekirdeğin içerisinde Katı Bir İç Çekirdek olmalıdır. Katı İç Çekirdeğin Hızı ne Olmalıdır? Yanıt:13.6 km/sn. O zaman bu katı ortamda iki dakika zaman kazanması için kaç km yol alması gerekir? Yanıt: 2430 km. Öyleyse Yerkürenin 5155 km derinliğinde, sismik ışınlar bir Katı İç Çekirdeğe giriyor demektir.

Şekil-1. Yerküre Deprem Dalgaları Şablonu.

Peki bu 115° ışınına neler oluyor?
Direkt P Dalgası Sismik Gölge Bölgesi içinde, bir çok ışın yakalanabilir. Ancak Kural olarak bunlardan hiç biri Direkt P ve Direkt S dalgası olamaz. Zira P dalgası sıvı çekirdeğe temas etmeden en fazla 103° dalabilmektedir. Halbuki çekirdeğe temas edecek şekilde gelen 150° ile gösterilen ışın 142° lik gölge bölgesini aşarak direkt P sinyali verebilmektedir. Dolayısı ile 142° lerin arasında kalan bölgede sadece Direkt S dalgası yok olmaktadır. Yani her iki taraftan 103° - 142° ler arası Direkt P Dalgası yasak bölgesidir. Fakat bu bölgede çoklu yansıma yapmayacak kadar güçlü bir sinyal alınmakta ve bu sinyal hep 115° yayına denk gelmektedir. Bunu daha önce görenler hesap yapmadıkları için yansımalı P dalgası sanmışlardı.

Ergiyik Demir Nikel Dış Çekirdekle, Alaşım Demir-Nikel iç çekirdek arasındaki hız farkından hesaplanan kritik açı 47° dir . Bu açı ile sıvı dış çekirdekten katı iç çekirdek sınırına vuran özel bir ışın refraksiyona uğrar. Yani ikinci ortamda fakat arakesite paralel olarak ilerler. İkinci ortamda birinciden hızlı gittiği için birinci ortamdaki sinyalin önüne geçer. Ve sakin olan birinci katmana geri döner. İşte bu sırada ikinci ortamda aldığı yol boyunca biraz daha hızlı seyahat eder. Bu yüzden 115° ışını tam 5155 km derinlikte refraksiyona uğrarsa buradan yeryüzüne ulaşır. Ulaşır ama beklenilenden iki saniye önce. Çünkü iç çekirdekte P dalgası hızı dış çekirdeğinkinden fazladır. Bu olgu da Direkt ışınla elde edilen sonucu desteklemektedir. 

Şekil-2. Gözlem İstasyonundan 115° Uzaktaki Depremlerin Yerleri.

Böylece Rahibe Bayan LEHMANN, Şekil-2.de gösterilen deprem odaklarından gelen ışınların neden kural dışı davranarak "P Dalgası Sismik Gölge Bölgesi" yasağını deldiğini, ancak Yerin merkezinde 2430 km çaplı Katı Bir İç Çekirdeğin varlığı ile açıklamıştır.

Ey Sevgili Cem YILMAZ'ın bir reklamda temsil ettiği şahıs!. Sakın bana " Evet ... Güzel... Ne var Bunda?..." deme. Rahibelerin bile pozitif bilimle uğraştığı ülkelerde Elin oğlu ve kızı işte böyle Kalkınıyor ve Yüceliyor. Biz ise Üniversitelerimizde Asistan Kızlarımızı dışlamakla meşgulüz. 




_________________ 

*Uğur Kaynak ,1939 yılında Elazığda Doğdu, İ.Ü.F.F.'den 1965 'te Mezun oldu, Etibank'ta, Fırat Üniversitesinde çalıştı. Kocaeli üniversitesinden kadrolu profesör olarak emekli oldu. 16 adedi depremle ilgili olmak üzere farklı konularda 37 yayın yaptı.